#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#define GPIOLEDCNT    1           /* 设备号个数 */
#define GPIOLED_NAME   "gpioled"  /* 设备名 */
#define LEDOFF        0
#define LEDON         1


/*gpioled设备结构体*/
struct gpioled_dev{
    dev_t devid;              /*设备号*/
    struct cdev cdev;         /*字符设备结构体 表示和管理字符设备，包含了字符设备相关的信息和操作*/
    struct class *class;      /*使得设备可以按类别进行分类和管理 设备类通常与字符设备、块设备或驱动程序相关联，用于将相关设备进行分组*/
    struct device *device;    /*它包含了与设备相关的各种信息，包括设备名称、设备类型等*/
    int major;
    int minor;
    struct device_node *nd;  /*设备节点 */
    int led_gpio;            /* led所使用的GPIO编号 将设备树中已经定义的gpio编号赋值*/
};
struct gpioled_dev gpioled;


/*
 * @description		: 打开设备
 * @param - inode 	: 传递给驱动的inode
 * @param - filp 	: 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量
 * 					  一般在open的时候将private_data指向设备结构体。

    实参是由 Linux 内核自动传入的。当用户空间应用程序通过 open 系统调用打开设备文件时，
    内核会自动调用设备驱动程序中的 open 函数
 */
static int led_open(struct inode *inode,struct file *filp)
{
    filp->private_data = &gpioled; /*以便在文件操作中可以方便地访问gpioled相关的数据或功能
                                   将文件对象与结构体关联起来*/
    return 0;
}

/*
 * @description		: 从设备读取数据 
 * @param - filp 	: 要打开的设备文件(文件描述符)
 * @param - buf 	: 返回给用户空间的数据缓冲区
 * @param - cnt 	: 要读取的数据长度
 * @param - offt 	: 相对于文件首地址的偏移
 * @return 			: 读取的字节数，如果为负值，表示读取失败
 */
static ssize_t led_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
    return 0;
}

/*
 * @description		: 向设备写数据 
 * @param - filp 	: 设备文件，表示打开的文件描述符
 * @param - buf 	: 要写给设备写入的数据
 * @param - cnt 	: 要写入的数据长度
 * @param - offt 	: 相对于文件首地址的偏移
 * @return 			: 写入的字节数，如果为负值，表示写入失败
 */
static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
    int retvalue;
    unsigned char databuf[1];
    unsigned char ledstate;
    struct gpioled_dev *dev = filp->private_data;/*将 filp->private_data 中存储的指针重新赋值给了 dev 变量，
                                                   这样就可以在后续的代码中使用 dev 指针来操作 gpioled 结构体*/

    retvalue = copy_from_user(databuf,buf,cnt); /*从用户空间复制数据到内核空间*/
    if(retvalue<0)
    {
        printk("kernel write failed!\r\n");
        return -EFAULT;
    }

    ledstate = databuf[0];  /* 获取状态值 */

	if(ledstate == LEDON) {	
		gpio_set_value(dev->led_gpio, 0);	/* 打开LED灯 */
	} else if(ledstate == LEDOFF) {
		gpio_set_value(dev->led_gpio, 1);	/* 关闭LED灯 */
	}

    return 0;
}


/*
 * @description		: 关闭/释放设备
 * @param - filp 	: 要关闭的设备文件(文件描述符)
 * @return 			: 0 成功;其他 失败
 */
static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
	return 0;
}


/* 设备操作函数 */
static struct file_operations gpioled_fops = {
    .owner = THIS_MODULE,
    .open = led_open,
    .write = led_write,
    .read = led_read,
    .release = led_release,
};

static int __init led_init(void)
{
    int ret = 0;

    /* 1、获取设备节点：debianled */
    gpioled.nd = of_find_node_by_path("/gpioled");
    if(gpioled.nd==NULL)
    {
        printk("debianled node nost find!\r\n");
        return -EINVAL;
    }else{
		printk("debianled node find!\r\n");
    }

	/* 2、 获取设备树中的gpio属性，得到LED所使用的LED编号 */
    gpioled.led_gpio = of_get_named_gpio(gpioled.nd,"led-gpio",0);
	if(gpioled.led_gpio < 0) {
		printk("can't get led-gpio");
		return -EINVAL;
	}
	printk("led-gpio num = %d\r\n", gpioled.led_gpio);

	/* 3、设置GPIO1_IO03为输出，并且输出高电平，默认关闭LED灯 */
    ret = gpio_direction_output(gpioled.led_gpio,1);
    if(ret < 0) {
		printk("can't set gpio!\r\n");
	}

    /* 注册字符驱动*/
	/* 1、创建设备号 */
    if(gpioled.major)
    {
        gpioled.devid = MKDEV(gpioled.major,0);//用于将主设备号和次设备号合并成一个设备号
        register_chrdev_region(gpioled.devid,GPIOLEDCNT,GPIOLED_NAME);//注册字符设备的主设备号和次设备号的范围
    }else{
        alloc_chrdev_region(&gpioled.devid,0,GPIOLEDCNT,GPIOLED_NAME);//动态地为字符设备分配一段连续的设备号
        gpioled.major = MAJOR(gpioled.devid);//获取分配号的主设备号
        gpioled.minor = MINOR(gpioled.devid);//获取分配号的次设备号
    }
	printk("gpioled major=%d,minor=%d\r\n",gpioled.major, gpioled.minor);	

	/* 2、初始化cdev */
    gpioled.cdev.owner = THIS_MODULE;//确保设备正确地跟踪其所有者，从而在模块被卸载时进行正确的资源清理
    cdev_init(&gpioled.cdev,&gpioled_fops);

    /* 3、添加一个cdev */
    cdev_add(&gpioled.cdev,gpioled.devid,GPIOLEDCNT);

    /* 4、创建类 */
 	gpioled.class = class_create(THIS_MODULE, GPIOLED_NAME);  
    if (IS_ERR(gpioled.class)) {
		return PTR_ERR(gpioled.class);
	} 

 	/* 5、创建设备 */   
    gpioled.device = device_create(gpioled.class, NULL, gpioled.devid, NULL, GPIOLED_NAME);
  	if (IS_ERR(gpioled.device)) {
		return PTR_ERR(gpioled.device);
	}  
    return 0;
}

static void __exit led_exit(void)
{

	/* 注销字符设备驱动 */
	cdev_del(&gpioled.cdev);/*  删除cdev */
	unregister_chrdev_region(gpioled.devid, GPIOLEDCNT); /* 注销设备号 */

	device_destroy(gpioled.class, gpioled.devid);
	class_destroy(gpioled.class);
}

//注册模块入口和出口
module_init(led_init);
module_exit(led_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("JiaYi");




